Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Естественная влага, содержащаяся в дутье, при высокой температуре в зоне горения диссоциирует на водород и кислород с поглощением тепла Н2О → Н2 + 0,5О2 - 242, 224 МДж.
Кислород влаги, так же как и кислород дутья, взаимодействует с углеродом кокса с образованием оксида углерода:
С + 0,5О2 → СО + 117, 565 МДж.
Суммируя приведенные выше реакции, получим: Н2О + С → Н2 + СО - 124, 659 МДж.
Переходящие в газовую фазу продукты этой реакции - водород и оксид углерода - принимают затем участие в восстановлении оксидов.
Естественная влажность воздуха колеблется в значительных пределах как в течение суток, так и по временам года. Например, в зависимости от климатических и метеорологических условий содержание влаги в воздухе в течение суток может изменяться на 8-12 г в 1 м3 воздуха или на 1-1,5% по объему.
Колебания влажности дутья вызывают изменения в тепловом режиме горна, что нередко приводит к расстройствам хода печи, ухудшая технико-экономические показатели.
Устранять колебания естественной влажности можно двумя способами: осушением дутья и увлажнением дутья в таких пределах, чтобы влажность его была несколько выше естественной, но постоянной во времени.
Осушаемое дутье впервые применили в Америке в 1904 г. путем замораживания воздуха. При этом содержание влаги в нем снизили с 10-12 до 3-3,5 г/м3, что положительно сказалось на ходе печи - расход кокса уменьшился, а производительность ее возросла.
Несколько позже для достижения постоянства влажности дутья вместо дорогостоящего осушения воздуха применили его увлажнение путем добавления в дутье водяного пара. Первые опыты были проведены в 1927-1928 гг. на Донецком металлургическом заводе. В конце 30-х годов опытные плавки на увлажненном дутье были проведены на Магнитогорском, Кузнецком и Новолипецком металлургических комбинатах. При этом получили значительное повышение производительности (до 10%) и снижение расхода кокса (1-3%). Как следствие, появилась технологическая возможность повысить температуру дутья, что в определенной мере компенсировало тепловые затраты в горне на разложение водяного пара.
Однако, несмотря на полученные результаты, увлажнение дутья долгое время не применяли, так как некоторые исследователи связывали образование флокенов в стали с увеличением содержания водорода в чугуне. Только после тщательного изучения результатов опытных плавок на увлажненном (до 26-35 г/м3) дутье, проведенных в 1951 г., увлажнение дутья получило широкое промышленное применение. В этих плавках производительность печей возросла на 10-15%, расход кокса снизился на 3,5—5,8% при одновременном повышении температуры дутья на 200-250°С и количества дутья на 5-7% без ухудшения качества стали. В течение 1951-1953 гг. большинство доменных печей бывшего СССР было переведено на работу с увлажненным дутьем.
При увлажнении дутья понижается температура в зоне горения и увеличиваются ее размеры, что сопровождается более ровным ходом доменной печи. При определенных условиях эти изменения позволяют увеличить количество дутья.
Снижение расхода кокса за счет роста восстановительной способности газов, образующихся в горне при увлажнении дутья, возможно только при условии компенсации затрат тепла на разложение влаги. Эти затраты компенсируют увеличением нагрева дутья из расчета 72°С на 1% влаги в дутье, или 9°С на 1 г Н2О в 1 м3 дутья.
В тех случаях, когда при увлажненном дутье не увеличивают количество дутья, появляется возможность повысить нагрев дутья более чем на 9°С на каждый 1 г Н2О в 1 м3 дутья и получить более высокий процент снижения расхода кокса.
Но достоинства увлажненного дутья не исчерпываются его интенсифицирующим действием. Оказалось, что увлажненное дутье позволяет быстро и эффективно влиять на тепловое состояние печи, являясь мощным фактором регулирования доменного процесса «снизу». При возникновении горячего хода его быстро устраняют увеличением содержания влаги в дутье. При похолодании нормальный нагрев восстанавливают уменьшением содержания влаги в дутье.
При оценке экономической эффективности увлажнения дутья необходимо учитывать стоимость пара, используемого для увлажнения. Наибольший эффект может быть достигнут при использовании вторичного пара.
Дата публикования: 2015-07-22; Прочитано: 1171 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!